不确定受限系统的有限时间稳定与相对稳定控制

随着现代工业的快速发展和对性能、可靠性要求的不断提高，控制系统受约束和限制的情形日益增多，因此对系统受限具有"容忍"性的控制策略研究具有重要的理论意义和实际应用价值。本项目致力于解决控制系统不确定受限特性与性能之间的矛盾，研究受限系统的有限时间稳定与相对稳定控制策略。考虑到很多实际控制系统受限工作状态具有暂时性、短时间的特点，当受限系统处于受限工作状态时采用有限时间稳定性概念，处于正常工作状态时则采用渐近稳定性概念，使得受限系统总体上具有相对稳定性，克服目前普遍采用的全程渐近稳定性要求过于苛刻的弱点。最后，以工业实时网络控制系统为背景，分析和验证基于有限时间稳定性与相对稳定性概念的解决方案。本项目旨在为实际控制系统提供一种高效的分析与综合方法，促进工业过程控制理论的发展和推广应用。

随着现代工业的快速发展和对性能、可靠性要求的不断提高，控制系统受约束和限制的情形日益增多，因此对系统受限具有"容忍"性的控制策略研究具有重要的理论意义和实际应用价值。本项目致力于解决控制系统不确定受限特性与性能之间的矛盾，研究受限系统的有限时间稳定与相对稳定控制策略，克服目前普遍采用的Lyapunov渐近稳定性要求过于苛刻的弱点。首先，通过分析控制系统在状态受限情形下的特点与规律，建立了不确定线性受限系统分析与综合的数学模型，提出了有限时间稳定与镇定条件；在此基础上，针对工业过程中时滞现象的广泛存在性，研究了具有时滞的不确定线性受限系统的有限时间稳定性问题，提出了状态反馈控制器设计方法；最后，针对两类典型受限系统(结构系统与网络控制系统)的特点，研究了有限时间稳定性分析与综合方法在结构系统与网络控制系统中的应用问题，验证了有限时间稳定与相对稳定控制策略的有效性。